Conforme OEMs aceleram os seus programas de sustentabilidade, dois principais participantes estão chegando em marcos-principais. A AMS relata como projetos de biogás têm contribuído grandemente para o sucesso de energia renovável da GM e BMW
No ano passado, pela primeira vez, o BMW Group conheceu a maioria de suas necessidades de energia elétrica por meio de fontes renováveis - um passo significativo no caminho para atingir a meta de 100% de energia ambiental. O fabricante de veículo parece estar fazendo progressos rápidos; em março deste ano, apenas 12 meses depois, a proporção de energia elétrica obtida a partir de fontes renováveis tinha subido de 51% para 58%.
"Temos um objetivo claro e um plano concreto para a transição para a energia renovável", disse Ursula Mathar, chefe de Sustentabilidade e Proteção Ambiental do Grupo BMW, sobre a libertação de seu Relatório de Valor Sustentável do ano passado.Ela advertiu, no entanto, que "viabilidade econômica" e estabelecer "as condições adequadas" seria essencial para a continuação do plano passo-a-passo da BMW: para melhorar a eficiência energética nas suas instalações em todo o mundo; para instalar fontes de energia renováveis; e para comprar energia ambiental de terceiros.
Em 2015, a BMW pela primeira vez assumiu metade de sua energia elétrica a partir de fontes renováveis. Em março de 2016, a proporção havia atingido 58%
No seu relatório mais recente sobre Valor Sustentável, lançado em março deste ano, a BMW reivindicou uma redução de 36% no consumo de energia em suas fábricas desde 2006, com o consumo por veículo produzido reduzindo de 2,7% para 2.19MWh em 2015 em comparação ao ano anterior. Instalações de energia renováveis agora incluem painéis solares, como no Mini Oxford, no Reino Unido, as turbinas eólicas em Leipzig, na Alemanha, hidroelétrica em empreendimento conjunto Fibras SGL em projetos de Washington e de biogás, tanto em Spartanburg na Carolina do Sul como em Rosslyn, na África do Sul.
A BMW afirmou no relatório que a sua estratégia não é de se concentrar em qualquer fonte renovável em particular, mas aproveitar tecnologias diferentes: "Nós decidimos em cada local que conceito faz mais sentido, tendo em conta as condições locais". No entanto, o OEM especificou que um plano que possui é a instalação de sistemas fotovoltaicos em suas fábricas alemãs ao longo dos próximos anos.
GM tenta acertar as estrelas
Também em março, outro líder em energia renovável, General Motors (GM), ganhou o quinto prêmio Energy Star da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) por melhorar a sua eficiência energética. Em 2015, o fabricante de veículo reduziu o consumo de energia por veículo em suas fábricas nos EUA de 5.6% para 1.9MWh. "Estamos continuamente em busca de tecnologias inovadoras para reduzir o impacto ambiental de condução, bem como as práticas que reduzem a pegada de carbono de fabricação desses veículos", comentou Jim DeLuca, vice-presidente executivo de Fabricação Global da GM.
Ao tornar seus primeiros compromissos sérios para a energia renovável em 2011, a GM estabeleceu uma meta de atingir 125MW de energia ambiental por ano até 2020. Entre 2013 e 2015, o OEM investiu cerca de US$36 milhões em projetos no local, e sua carteira agora inclui: painéis solares em 22 instalações, gerando 48MW de potência; copa de carregamento solar para veículos eléctricos (EVs) em nove locais; três instalações de aterro de gás; e um projeto de transformação de resíduos em energia.
Em 2016, a GM superará sua meta de atingir 125MW de energia renovável - quatro anos mais cedo
Programas de vento próximas no México e nos EUA fornecerão a GM com mais 34MW e 30MW por ano, respectivamente; na montagem de Arlington, Texas, isso vai significar a produção de 125.000 SUVs por ano, utilizando energia eólica. O OEM também está mudando para a propriedade de painéis solares em vez de confiar em acordos de compra e recentemente encomendou um projeto de 1MW em Bowling Green, Kentucky. Um dos pilares da sua estratégia de energia renovável desde o início, e ainda hoje um contribuinte forte, é o biogás. Graças a projetos em Ohio, Indiana e Michigan, o fabricante de veículo é agora um dos maiores utilizadores industriais de gás de aterro nos EUA.
A GM agora se beneficia de pelo menos 105MW de energia ambiental fornecendo suas instalações, e em março deste ano a sua exploração das energias renováveis de décadas não só ajudaram a reduzir a sua pegada ambiental, mas geraram uma economia de US$80 milhões. De acordo com Rob Threlkeld, gerente de energia renovável global da GM, os dois projetos de energia eólica que estarão em linha ainda este ano levará o OEM para além do seu alvo de 125MW.
Um projeto de energia renovável em destaque Relatório de Valor Sustentável da BMW a partir de Março de 2016 situa-se na África do Sul, na fábrica de Rosslyn, em Pretória. Esta fábrica, que está mudando a produção do Series 3 para X3 com um investimento de 6 bilhões de rands ($ 408.3m), recebeu a sua primeira energia ambiental em outubro de 2015, depois da assinatura de um acordo de compra de dez anos com Bio2Watt. Esta empresa de energia iniciante opera uma usina de biogás em terras agrícolas em Bronkhorstspruit, a 50 km ao leste da capital, onde recebe resíduos de gado e fazendas de frango, mais a cidade de vizinha de Tshwane, bem como se beneficia de barragens de captação de água.
BMW Rosslyn has found a good use for animal waste, in the generation of green power via a third-party plantO lixo orgânico é alimentado em dois digestores anaeróbicos para a produção de biogás, o qual, em seguida, vai para um motor a gás para produzir eletricidade. Este é direcionado para a rede de energia para a absorção pelos compradores, como a BMW. Atualmente, 40.000 toneladas de esterco bovino e 20.000 toneladas de resíduos mistos estão sendo convertidos em matéria-prima de biogás para a aplicação de calor e energia combinada. A fábrica Bio2Watt tem a capacidade de geração de 4.4MW, e BMW Rosslyn terá agora 25-30% das suas necessidades energéticas a partir desta fonte renovável. Nos últimos meses de 2015, 3.1GWh foram fornecidos, o que representa 4,5% da eletricidade exigida pela Rosslyn.
Falando em um evento para marcar o primeiro uso de energia ambiental da BMW Rosslyn, Sean Thomas, diretor executivo da Bio2Watt, comentou: "Uma vez que isso nunca tinha sido feito antes na África do Sul, tem sido uma jornada extraordinária de oito anos chegar a este ponto." Ele acrescentou: "O biogás é uma forma armazenável de energia renovável, capaz de ser transportado e utilizado 24 horas por dia, sete dias por semana. Por esta razão, o biogás é capaz de fornecer energia em pequena escala, mas pode ser expandido para produção de grande escala, centralizada.
Muito antes de BMW começar a utilizar o biogás em Rosslyn, na África do Sul, já estava operando um programa significativo nos EUA em produção de SUVs Spartanburg. Esta fábrica já é a maior, em volume na rede global da BMW e proporcionou um recorde de 400.904 unidades no ano passado, um aumento de 15% em 2014, mas deverá crescer ainda mais. Um Programa de expansão de $ 1bilhão na instalação 6m pés quadrados terá os modelos X existentes juntando-se o novo X7 e um aumento de capacidade de 450.000 unidades por ano. É, portanto, um grande feito que indiscutivelmente a fábrica mais importante da OEM, responsável pela produção de cerca de um em cada cinco veículos BMW, agora corresponde metade das suas necessidades energéticas através da utilização de metano dos aterros.
O projeto de gás em energia, desenvolvido pela BMW em conjunto com os seus parceiros Ameresco e gestão de resíduos, entrou em operação em 2003 e poupou a BMW uma média de US$5 milhões por ano em custos de energia. O sistema de energia alternativa captura metano do aterro Palmetto nas proximidades e usa-o para a energia e calor elétrico de forma eficiente para a cogeração; o gás pressurizado é transportado por oleoduto para o Centro de Energia de Spartanburg.
O gás foi usado para alimentar quatro turbinas do Centro de Energia até 2009, quando estes foram substituídos com duas versões mais eficientes que impulsionaram potência eléctrica de 14% para quase 30%. Esta atualização elimina as emissões de CO2 em 92.000 toneladas por ano e fornece economia de custos adicionais de US$2 milhões.
Além disso, desde 2013, Spartanburg reuniu todas as suas necessidades de processamento de materiais na produção e logística usando uma frota de 350 empilhadeiras com células a combustível de hidrogênio, depois de ter instalado uma área de armazenamento e distribuição perto do Centro de Energia em 2010. Isso poupa os KWh à fábrica 4.1m de energia por ano.
O aterro de gás foi o foco da General Motors (GM), foi o primeiro projeto de energia renovável em 1993, na fábrica de transmissão de 2m pés quadrados de Toledo, Ohio. O OEM investigou posteriormente o seu uso em outros locais próximos de aterros sanitários e estabeleceu projetos semelhantes em suas fábricas de veículos em Orion, Michigan, e Fort Wayne, Indiana.
A fábrica de Orion de 4,.3 mietros quadrados que faz o Chevrolet Sonic e Buick Verano, tem utilizado gás do aterro desde 1999, atendendo quase metade de suas necessidades de energia para a produção desde 2011. Fort Wayne, cobre 3m de pés quadrados e faz GMC Sierra e Chevrolet Silverado, tendo iniciado um programa de gás de aterro em 2002 e em 2011 encomendou outra caldeira para aumentar a proporção de gás de aterro utilizado de 15% para 21%.
Em 2014, a programas Fort Wayne e Orion progrediu ainda mais através de investimentos da GM em equipamentos para gerar energia elétrica no local; gás que teria sido queimado no aterro foi agora redirecionado para a fábrica, uma solução mais econômica. Os dois projetos juntos fornecem 14MW e reduzem as emissões de C02 em 23.000 toneladas por ano. Desde março de 2016, eles também estão poupando a GM US$6 milhões por ano.
De fato, a recente nomeação da GM pela EPA como um parceiro Green Power por seus esforços para fazer avançar a energia limpa foi devido em grande parte à fábrica Fort Wayne, que foi classificada pela agência como uma das 30 principais geradoras de energia ambiental no local. Fort Wayne agora atende um terço das suas necessidades energéticas através de metano; na Orion a proporção está mais perto de dois terços; em Toledo o número é de cerca de um quinto.
A instalação de 4.1m metros quadrados na Detroit-Hamtramck em Michigan é uma das maiores instalações norte-americanas da GM. Agora, é também um dos seus principais desempenhos de energias renováveis, tendo se beneficiado de um acordo de resíduos em energia (WTE) da fábrica desde julho de 2014, quando se tornou a primeira fábrica da GM a alimentar suas operações a partir de uma tal fonte.
Atualmente os modelos Chevrolet e Cadillac do fabricante, Detroit-Hamtramck era anteriormente o site da GM só na América do Norte, que queimaram carvão; em 2013 a fábrica substituída suas duas caldeiras antigas com um gasoduto de 8.000 pés transportando vapor a partir da Detroit Renewable Power (DRP), em colaboração com DRP e a empresa concessionária térmica Detroit, além de sua empresa-mãe de Detroit.
A instalação de WTE recebe 900.000 toneladas de resíduos sólidos urbanos por ano, bem como subprodutos não-recicláveis da própria GM. Estes são convertidos em combustível derivado de resíduos para alimentar caldeiras de DRP e produzir 5,3 milhões de libras de vapor por ano, 10% das quais são atribuídas a Detroit-Hamtramck. Depois de chegar on-line em julho de 2014, o sistema começou a gerar 16MW de energia renovável, que a fábrica usa agora para os sistemas de aquecimento e refrigeração, bem como operações de processo. O vapor fornece três resfriadores de turbinas de 4.000 toneladas, um trocador de calor, um compressor de ar e um sistema de umidificação na oficina de pintura
GM Detroit-Hamtramck has benefitted from a steam pipeline since 2014O contrato de 15 anos com a DRE habilitou a GM a evitar $6m de investimento de capital, bem como os custos contínuos associados com a produção de vapor. Na implementação do gasoduto, o OEM estimou que as emissões de CO2 cairiam de cerca de 76.000 para 19.000 toneladas por ano; Além disso, Detroit-Hamtramck não precisa mais enviar cinzas de carvão para o aterro. Juntamente com instalações solares de pequena escala, a fábrica agora atende mais de metade de suas necessidades de energia a partir de energias renováveis.
De acordo com Rob Threlkeld, gerente de energia renovável global da GM, a execução dos projetos em Detroit-Hamtramck, Fort Wayne e Orion colocam o OEM no caminho certo para produzir 125MW de energia renovável por ano até 2020. Falando no lançamento do gasoduto Detroit-Hamtramck, ele reconheceu mudança das estratégias energéticas GM mix, mas acrescentou: "O gás de aterro e dos resíduos em energia ainda serão os maiores componentes desse objetivo 125MW"
Dag Hoeft, consultor de vendas técnicas de processo de indústria, Mitsubishi Electric Europe, explica como centrais eléctricas virtuais podem garantir que a oferta corresponda-se à geração quando se trata de energia renovável
AMS: Em termos simples, no que consiste uma "usina virtual"?
DH: Uma usina virtual ou híbrida, é quando um grupo de usinas de energia são controlados como uma, usando a mesma plataforma de software. Ele normalmente combina várias fontes de energia, incluindo as energias renováveis, e no futuro próximo, instalações de armazenamento de energia. Cada fábrica indivídual pode ter uma saída variável devido às marés e condições meteorológicas, por exemplo, mas a solução de central virtual controlará e coordenará essas fábricas para fornecer energia constante e confiável à rede.
Dag Hoeft, Mitsubishi Electric
AMS: Por que seria necessária uma usina virtual; o que ela alcançaria?
DH: fontes de potência variável e renováveis estão se tornando cada vez mais comum no mercado de energia. Sua falta de consistência (o sol e o vento não estão sob nosso controle) tem de ser gerida para criar uma grade/fornecimento de energia estável e confiável para o mercado de energia. Isso é o que um aplicativo central virtual está fazendo.
Para grandes fábricas com as suas próprias usinas, tais como locais de produção de automóveis, fontes renováveis podem ser equilibradas com outras fontes que são separadas geograficamente e produzem um fornecimento de energia estável, mas variado. Além disso, ele torna o preço de compra total inferior ao consumir energia, uma vez que qualquer excesso pode ser vendido para a rede de forma mais eficaz.
AMS: Uma usina virtual poderia ser usada para controlar a energia a partir do biogás?
DH: Sim! O biogás é uma fonte renovável popular e pode ser um componente essencial do inicio da usina Virtual. Nossa demonstração mostra como biogás desempenha um papel importante em um aplicativo de usina virtual. A fonte de alimentação da turbina de usina fotovoltaica e eólica dependem de tempo e luz do dia, tornando-se volátil. A fonte de alimentação da unidade de biogás é controlável. Um aplicativo de usina virtual pode ser usado para controlar o fornecimento de energia a partir da unidade de biogás e garantir que o fornecimento de energia total proveniente da fábrica fotovoltaica, energia eólica e da unidade de biogás atendam à demanda da rede sem problemas.
AMS: as centrais elétricas virtuais são apenas uma teoria? Ou, quão logo a Mitsubishi prevê a implementação?
DH: centrais elétricas virtuais não são uma teoria - elas estão em funcionamento! Deslizando pela rede, você vai encontrar muitos exemplos virtuais de usinas híbridas. Para um exemplo da vida real de alto perfil, Mitsubishi Electric instalou um aplicativo de usina virtual rodando em um dos maiores aeroportos na Alemanha, fornecendo e controlando a eletricidade para o aeroporto.
A vantagem para os clientes que utilizam a solução da Mitsubishi Electric é que o aplicativo de de central virtual é suportado por uma gama completa de hardware e software de automação que podem ser implementadas para melhorar o controle, monitoramento e interação com várias fontes de energia. Isso inclui uma gama de PLCs [controladores lógicos programáveis] que começa com pequenas unidades, distribuídas e se estende até unidades poderosas que podem gerenciar dezenas de milhares de entradas em tempo quase real e são usadas para controlar centrais elétricas convencionais. Há também uma vasta gama de inversores, IHMs [interfaces homem-máquina] e outros produtos de software que podem ser integrados para proporcionar economia de energia e maximizar a eficiência.
Virtual power plants already support large-scale operations such as airports. Vehicle plants could be next
AMS: A Mitsubishi colaborou com fabricantes de veículos para explorar o uso de centrais elétricas virtuais na indústria automobilística?
DH: Na verdade não com os fabricantes de veículos, mas fábricas de automóveis estão na agenda e não são diferente de grandes projetos, como aeroportos, que já estão funcionando. Os fabricantes de veículos poderiam facilmente utilizar um aplicativo de usina virtual. Alguns deles possuem suas próprias usinas de combustíveis fósseis para alimentar suas necessidades de produção e estão investindo ativamente na biomassa, energia eólica e energia solar.
Combinar e controlar essas fontes de energia com um aplicativo de central virtual certamente diminuiria os custos globais de energia e reduziria a pegada de carbono da empresa como um todo. Ambos estes benefícios também fornecem mensagens positivas de eficiência e sustentabilidade, que são parte da filosofia da maioria dos principais fabricantes.
Os veículos elétricos também serão uma parte muito maior do nosso futuro e produzir energia ambiental para os carros que eles fazem pode levar apenas um passo adiante.
